CN1734459A - 人体康复过程自动识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
人体康复过程自动识别方法及装置用于医院、诊所和家庭，实时监测和记录受伤人员康复理疗时的座、站姿势、或上、下肢等运动姿态的声音和图像信息，将采集到的康复对象的监测参数和图像声音信息通过人体康复过程自动识别模块进行自动识别处理、比对，将通过比对的偏差信息生成康复指令，为医务人员实施治疗提供准确的辅助信息，同时可以用来指导伤员进行自我康复理疗活动；包括有照明灯(5)、摄像机(3)、图像采集模块、存储器、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块和录音装置(4)、显示器(1)、主控机(2)组成的装置。本发明的装置具有优异的性价比；既可当地也可远程操作和控制。
Description
技术领域：
本发明涉及基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法及装置，属机器视觉领域。
背景技术：
随着我国人口中老年人占有的比例日益增加，曾得过中风的老年人也愈来愈多，医院和家庭需要一种有效的辅助康复的方法来帮助他们恢复和提高灵活性。
另一方面，目前交通事故中肢体性受伤人员治疗过程中的康复理疗阶段，也需要同样的方法来帮助他们尽快康复。
在非实验室环境下，如何为医疗诊断提取准确数据一直是一大难题。在计算机视觉领域，科研工作者提出了大量关于人体活动量监测的方法，用来解决非实验室环境下的数据采集问题，为一些特殊病人的治疗诊断提供准确数据。目前大多使用的一种是采用加速计，或传感器来直接获取人体活动基础数据。另一种是采用视频流，以提供直观的图像数据，例如在人体解剖关键点上使用60个标记，来模拟各种运动姿势，提供实时人体位置信息。不足之处是这些系统价格昂贵，数据复杂，需要高水平的技术专家来操纵并且不适合医院或普通的康复诊所使用。
本发明将模式识别和多媒体技术结合，提出基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法，应用于曾得过中风的老年人以及交通事故中的肢体性受伤人员，经过直接医疗后，进入康复理疗阶段时，为康复医疗人员、护理人员、以及伤员提供一种有效的辅助康复活动的方法及装置。
到目前为止，没查到此方法及装置的文献记录和实际应用案例。
发明内容：
本发明采用基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法，研发出一种技术可靠、使用方便的人体康复过程自动识别装置，应用于医院、诊所和家庭，实时监测和记录受伤人员康复理疗时的座、站姿势、或上、下肢等运动姿态的声音和图像信息，将采集到的康复对象的监测参数和图像声音信息通过人体康复过程自动识别模块进行自动识别处理、比对，将通过比对的偏差信息生成康复指令，为医务人员实施治疗提供准确的辅助信息，同时可以用来指导伤员进行自我康复理疗活动。
为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：
一种基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法，在伤员康复地安装包括照明灯(5)、摄像机(3)、图像采集模块、存储器、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块和录音装置(4)、显示器(1)、主控机(2)组成的装置。所述方法包括如下步骤：
(1)在康复室根据环境光照度来设定摄像机(3)电子快门速度和光圈，当室内或晚上光照不足时，自动开启可控补光照明灯；
(2)康复室内的人体康复过程自动识别装置采集康复对象的监测参数和图像声音信息；
(3)人体康复过程自动识别装置将采集到的康复对象的监测参数和图像声音信息通过人体康复过程自动识别模块进行自动识别处理；
(4)将自动识别处理后的监测参数和图像声音信息同人体康复过程自动识别装置的数据库中专家理疗康复模型模块进行比对；
(5)人体康复过程自动识别装置将通过比对的偏差信息生成康复指令；
(6)人体康复过程自动识别装置将康复对象的监测参数、图像声音信息以及比对的偏差信息进行存储；
(7)通过人体康复过程自动识别装置的通信接口将康复对象的监测参数、图像声音信息，以及比对的偏差信息传送到康复诊所或康复信息中心，向康复专家或医务人员作进一步诊断和治疗提供参考依据；
(8)康复对象遵照康复指令进行康复活动，如此循环直至完全康复为止。
一种基于多媒体技术的人体康复过程自动识别装置如图2所示，在伤员康复地安装包括照明灯(5)、摄像机(3)、图像采集模块、存储器、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块和录音装置(4)、显示器(1)、主控机(2)组成的装置。其特征在于在康复室的照明灯(5)与主控机(2)相连接，在康复室的摄像机(3)的视频输出接插口和控制输入接插口与主控机(2)的视频输入接插口和摄像机的控制输出接插口相连接，在康复室的录音装置(4)与主控机(2)的音频输入口相连接，主控机(2)内配置有图像采集模块、存储器、录音软件、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块，主控机(2)配有电源输入接插口、音频输入接插口、视频输入接插口、摄像机(3)控制输出接插口、照明灯(5)控制输出接插口、通信输出接插口、鼠标和键盘接口，主控机(2)的通信输出接插口与康复诊所信息中心相连接。
本发明的方法的优点是采用的技术是人工智能最前沿的机器视觉技术，应用于人体康复理疗，可准确地提供定量、定性的科学数据，为康复人员提供最佳的及时的康复理疗方案，应用于曾得过中风的老年人以及交通事故中的肢体性受伤人员，经过直接医疗后，进入康复理疗阶段时，老年人或受伤人员既可在康复诊所，也可在自己家中进行康复理疗，为康复医疗人员、护理人员、以及伤员提供一种方便有效的本地或异地的辅助康复活动的方法。本发明的装置具有优异的性价比，既可当地也可远程操作和控制。
附图说明：
图1 为基于多媒体技术的人体康复过程自动识别系统视频检测示意图和康复者手臂的形状夹角图像特征示意图。
图2 为本发明的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别装置硬件连接示意图。
图面说明：1.显示器，2.主控机，3.摄像机，4.录音装置，5.照明灯。
图3 为本发明所述的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法及装置的原理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施来对发明所述的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法作进一步的说明。
图1为基于多媒体技术的人体康复过程自动识别系统示意图。
图1A是系统视频检测示意图。在康复室中建立双目视觉测量系统，用两只摄像机正面以一定夹角面对被测对象，同时配有录音装置，便可获取康复活动过程系列图像和语音数据。
图1B是康复者手臂的形状夹角图像特征示意图。系统对采集到的系列图像进行处理和分析，匹配和图像融合，分别提取不同人体部位的图像特征参数；可准确计量受伤肢体活动速度、距离、外型尺寸、弯曲程度、活动量等参数。
现对本发明所述的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法进行说明。当曾得过中风的老年人以及交通事故中的肢体性受伤人员，经过直接医疗后，进入康复理疗阶段时，既可在医院和康复诊所(本地)，也可在自己家中(异地)进行康复理疗。只需在康复室中建立双目视觉测量系统，用两只摄像机正面以一定夹角面对被测对象，同时配有录音装置，便可获取康复活动过程系列图像和语音数据。同时根据环境光照度来设置摄像机电子快门速度和光圈，当室内或晚上光照不足时，自动开启可控补光照明灯，以保证拍摄的图像清晰，便于识别。然后人体康复过程自动识别装置对采集到的系列图像进行处理和分析，匹配和图像融合，分别提取不同人体部位的图像特征参数；便可准确计量受伤人员康复理疗时的座、站姿势、或上、下肢等运动姿态的活动速度、距离、外型尺寸、弯曲程度、活动量等具体参数。再将自动识别处理后的监测参数和图像声音信息同人体康复过程自动识别装置的数据库中专家理疗康复模型进行比对。然后人体康复过程自动识别装置将通过比对的偏差信息生成康复指令。再由人体康复过程自动识别装置将康复对象的监测参数、图像声音信息以及比对的偏差信息进行存储。然后通过人体康复过程自动识别装置的通信接口将康复对象的监测参数、图像声音信息以及比对的偏差信息传送到康复诊所或康复信息中心，向康复专家或医务人员作进一步诊断和治疗提供参考依据。随后康复对象遵照康复指令进行康复活动，如此循环直至完全康复为止。
上述的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别装置包括照明灯(5)、摄像机(3)、主控机(2)、图像采集模块、存储器、录音软件、通信模块、运算模块、录音装置(4)和显示器(1)等硬件设备。这些硬件设备都是现有成熟的设备，在市场上很容易获得。而关键的人体康复过程自动识别模块和专家理疗康复模型则是由利普视觉公司技术研发中心经过多年努力自行研发出。
需要说明的是，本发明的特定例已经对本发明所述的基于多媒体技术的人体康复过程自动识别方法及装置进行了详细的描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明所述方法的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种人体康复过程自动识别方法，在伤员康复处安装包括照明灯(5)、摄像机(3)、图像采集模块、存储器、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块和录音装置(4)、显示器(1)、主控机(2)组成的装置。所述方法包括如下步骤：
(1)在康复室根据环境光照度来设定摄像机(3)电子快门速度和光圈，当室内或晚上光照不足时，自动开启可控补光照明灯；
(2)康复室内的人体康复过程自动识别装置采集康复对象的监测参数和图像声音信息；
(3)人体康复过程自动识别装置将采集到的康复对象的监测参数和图像声音信息通过人体康复过程自动识别模块进行自动识别处理；
(4)将自动识别处理后的监测参数和图像声音信息同人体康复过程自动识别装置的数据库中专家理疗康复模型模块进行比对；
(5)人体康复过程自动识别装置将通过比对的偏差信息生成康复指令；
(6)人体康复过程自动识别装置将康复对象的监测参数、图像声音信息以及比对的偏差信息进行存储；
(7)通过人体康复过程自动识别装置的通信接口将康复对象的监测参数、图像声音信息，以及比对的偏差信息传送到康复诊所或康复信息中心，向康复专家或医务人员作进一步诊断和治疗提供参考依据；
(8)康复对象遵照康复指令进行康复活动，如此循环直至完全康复为止。
2.一种人体康复过程自动识别装置，其特征在于，在康复室的照明灯(5)与主控机(2)相连接，在康复室的摄像机(3)的视频输出接插口和控制输入接插口与主控机(2)的视频输入接插口和摄像机的控制输出接插口相连接，在康复室的录音装置(4)与主控机(2)的音频输入口相连接，主控机(2)内配置有图像采集模块、存储器、录音软件、通信模块、运算模块、康复理疗模型模块、人体康复过程自动识别模块，主控机(2)配有电源输入接插口、音频输入接插口、视频输入接插口、摄像机(3)控制输出接插口、照明灯(5)控制输出接插口、通信输出接插口、鼠标和键盘接口，主控机(2)的通信输出接插口与康复诊所信息中心相连接。
3.根据权利要求2所述的人体康复过程自动识别装置，其特征在于，人体康复过程自动识别装置应用于曾得过中风的老年人以及交通事故中的肢体性受伤人员，经过直接医疗后，进入康复理疗阶段时，老年人或受伤人员既可在当地，也可在异地进行康复理疗。
4.根据权利要求2所述的人体康复过程自动识别装置，其特征在于，所述的当地是康复诊所。
5.根据权利要求2所述的人体康复过程自动识别装置，其特征在于，所述的当地是医院。
6.根据权利要求2所述的人体康复过程自动识别装置，其特征在于，所述的异地是曾得过中风的老年人以及交通事故中的肢体性受伤人员自己选择的不是医院和康复诊所的康复地。
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